超高分子量聚乙烯/聚苯胺导电针织物的应变传感性能

为制备超高分子量聚乙烯/聚苯胺复合导电纱线,以超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE）长丝纱为基材,对其进行常压等离子体预处理后采用基于原位聚合的纱线连续导电处理方法制备了超高分子量聚乙烯/聚苯胺（UHMWPE/PANI）复合导电纱线。利用制得的复合导电纱线制备了圆筒状纬平针织物作为应变传感器,进行了传感织物的应变-电阻传感性能研究。研究结果表明：导电针织物表现出明显的应变-电阻传感性能,其电阻随应变的增大先增大,至一定值后随着应变的增大而减小。传感织物具有较高的敏感度,在应变小于20%时,其传感因子可达30以上。多次拉伸时,传感织物的传感重复性逐渐提高,拉伸3次以后,传感织物表现出良好的传感重复性。     

经编导电针织物的应变-电阻传感性能

为探讨经编导电织物的应变-电阻传感性能,将镀银锦纶与氨纶或涤纶在特里科经编机上采用两梳交织,制备了具有不同组织结构的4种经编导电织物,测试了4种织物在拉伸条件下的电阻变化,得到经编导电织物的电阻随应变的变化规律,分析了组织结构以及氨纶弹性对经编针织柔性导电织物的应变-电阻传感性能的影响。结果表明:所选镀银锦纶导电纤维具有良好的可编织性;非弹性经编导电织物的电阻随应变的增加呈现先减小,再趋于平稳,最后略有上升的趋势;非弹性经编导电织物随着镀银纱线延展线长度的增加,造成小应变下的灵敏度增加;弹性经编导电织物呈现出电阻随应变的增加先增加再减少最终趋于平稳的趋势。     

涤纶导电针织物的制备及应变-电阻传感性能

采用原位聚合法制备导电涤纶/聚苯胺复合针织物,探讨了原位聚合制备工艺对织物导电性能的影响,并研究了导电针织物的应变-电阻传感性能。研究表明,氧化剂质量浓度、掺杂酸浓度及反应时间均对涤纶/聚苯胺复合针织物的导电性能产生影响。在优化条件下:过硫酸铵30 g/L,盐酸0.7 mol/L和反应时间为90 min,制得的导电针织物电阻值最小,为500Ω/cm。涤纶/聚苯胺复合针织物的横向不具备应变-电阻传感性能,而纵向在重复性、线性度及敏感性上表现出较好的应变-电阻传感性能。     

基于聚多巴胺修饰的聚吡咯导电织物制备与应变传感性能

为改善聚吡咯(PPy)导电层与织物基底的结合牢度,提高应变传感器的稳定性,以聚多巴胺为粘合剂,采用原位聚合法制备聚吡咯/聚多巴胺(PPy/PDA)导电涤纶/氨纶织物,探究PPy/PDA导电涤纶/氨纶织物的导电性能和应变传感性能。用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱分析其表面形貌与结构,采用实验室自制的KTC传感器测试盒,测试其灵敏度和稳定性。结果表明,与PPy导电涤纶/氨纶织物相比,PPy/PDA导电涤纶/氨纶织物表面导电层更均匀,导电填料与基底的结合牢度更高,制得的传感元件灵敏度高,在500次重复应变后的稳定性更好,可应用于人体运动检测和康复训练等领域。     

聚吡咯/棉导电针织物的制备及其在人体运动监控中的应用

为制备柔性可穿戴传感器,利用线圈结构变化使导电针织物呈现良好的应变传感性能,以棉针织物为基底材料,分别以吡咯、三氯化铁(FeCl3)和甲苯-4-磺酸(PTS)为单体原料、氧化剂和掺杂酸,采用原位聚合法制备聚吡咯/棉导电针织物.研究了聚吡咯/棉导电针织物的结构与性能,分析其应变-电阻传感性能,并将其用于人体运动的监测分析...     

基于原位冷冻界面聚合法的纱线传感器制备及其应变传感性能

为解决传统传感器柔性差、制备成本高等问题,以涤纶包氨纶纱为基材,通过聚多巴胺修饰和聚吡咯的原位冷冻界面聚合制备了具有快速响应、稳定的电力学性能和循环耐用传感性能的柔性纱线应变传感器。利用扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、傅里叶红外光谱仪对导电纱的微观形貌和化学结构进行表征,探究了不同拉伸应变下导电纱的电阻变化性能。结果显示：在吡咯单体与三氯化铁的量比为1的最佳配比下,在不同的拉伸范围、拉伸速度下,纱线传感器电阻变化稳定,拉伸形变小于6%时,灵敏度达4.039;在10%应变下,响应时间为166.67 ms;此外,纱线循环拉伸1 000次后仍具有优异的稳定性。导电纱可通过编织、针织或刺绣等方式与织物相结合,实时监测人体关节活动,广泛应用于人体运动识别和远程医疗服务等领域。     

组织结构和密度对导电针织物传感性能的影响

为提高导电针织物的传感性能,以涤纶/石墨烯导电复合纱线为导电材料,选择纬平针和1+1罗纹2种织物结构,分别采用3种密度,在电脑横机上编织了6种导电针织物。通过重复拉伸实验,测得织物的电阻—应变关系,分析了组织结构和密度对织物传感性能的影响。结果表明：纬平针织物的电阻随应变的增加先增大后减小,并在5%～25%的应变范围内近似呈线性关系;罗纹织物的电阻随应变先快速增大后趋于稳定,在3%～24%的应变范围内近似呈指数增长关系;罗纹织物的灵敏度、稳定性优于纬平针织物。导电针织物的灵敏度随着密度的增大而增大;但密度过大或过小会降低织物的稳定性;纬平针的重复性随着密度的减小而增大,罗纹的重复性随着密度的减小而减小。     

涤纶/树脂/炭黑复合电容传感器的制备与性能

为了提高柔性电容传感器的力学稳定性,利用发泡涂层技术将导电炭黑复合树脂浆料双面涂层并固化于涤纶机织材料表面。通过控制浆料黏度及快速烘燥处理形成复合电容结构,并以多孔导电树脂层为电极层,高强涤纶基布为介电层,制备一种涤纶织物基复合电容传感器。探究了导电炭黑含量对复合电容传感器件的微观结构、电阻、拉伸强度及传感性能的影响。结果显示：当涂层中导电炭黑的质量分数为50%时,该电容传感器（PET/PR/CB-50%）具有稳定的电容性、优异的力学性能及易加工特性,可为织物基电容传感器产业化进程提供重要的实践依据。     

手臂监测传感器的设计与验证

文章将人体手臂分为3个区域测试不同角度下每个区域的伸长率,确定了手臂皮肤伸长变化规律最显著的区域为II,理想状态下假设服装伸长与皮肤伸长同步,所以选择在第II区域即肘关节处设计传感器。制备了6种不同组织结构,不同横列数和相同纵行数的导电织物,测试了6种织物在纵向拉伸条件下的电阻变化,得到了导电织物的电阻随应变的变化规律,分析了组织结构和横列数不同对导电织物应变-电阻传感性能的影响,结果表明:导电织物选择采用横列数250纵行数80的2+2假罗纹结构,其线性拟合度和灵敏度最好。通过手臂弯曲实验验证了该针织柔性传感器及其测试系统的可行性。     

柔性应变传感针织物的研究进展

针织物具有良好的延伸性和弹性,适于制备柔性应变传感器。对近几年国内外电阻式柔性应变传感针织物的研究进行综述,总结针织物柔性传感器的制备材料和方法,包括基于导电金属材料、基于导电高聚物、基于纳米碳材料的传感针织物,并研究分析组织结构对织物传感性能的影响。该研究为应变传感针织物的材料选择和结构设计提供参考。     

聚多巴胺修饰还原氧化石墨烯/聚吡咯导电织物的制备及其传感响应特性

为改善导电织物导电层与织物间的界面黏附性,构建有效接触的导电网络,提升传感响应特性,采用聚多巴胺(PDA)对涤纶/氨纶针织物表面进行修饰,制备以还原氧化石墨烯(RGO)和聚吡咯(PPy)为导电层的柔性传感器。借助傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、自制KTC传感测试盒、四探针方阻测试仪、万能拉伸试验机等对导电织物进行表征与分析。结果表明：经PDA修饰后的织物与RGO/PPy间的界面黏附性有明显改善,所构建导电网络更为连续,相较于未修饰的导电织物具有更好的耐久性和耐磨性;该织物柔性传感器的拉伸范围在0%～130%之间时,灵敏度增加至39.1,响应时间为0.06 s,可准确识别人体关节运动。     

导电聚苯胺/聚氨酯泡沫的制备及其压力传感性能

为制备具有良好回弹性能及传感性能的压敏材料,以高弹性多孔聚氨酯泡沫为基材,采用原位聚合法制备导电聚苯胺/聚氨酯泡沫,对其结构与性能进行研究,分析其在不同压缩应变作用下的压敏传感性能,并用于人体运动的监控.结果表明:聚氨酯泡沫表面及内部空隙中附着了聚苯胺,使其具有良好的导电性能,电阻率降至1.214×103Ω·cm;与处...     

紫外线辐照聚吡咯/银导电涤纶织物的制备

为得到导电性能优良的涤纶织物,在紫外线辐照下通过原位聚合法制备聚吡咯/银导电涤纶织物。探讨了AgNO₃浓度、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度和反应时间对聚吡咯/银(PPy/Ag)导电涤纶织物导电性能的影响,并探究其最佳制备工艺。结果表明:当低温真空等离子体处理功率为220 W,处理时间为4 min,AgNO₃浓度为0.4 mol/L,SDBS浓度为0.02 mol/L,PVP浓度为0.8 mol/L,反应时间为8 h时,所制得的导电涤纶织物表面方阻最小,为61.54 Ω/□,且表面具有1层连续的聚吡咯导电薄膜;导电涤纶织物表面存在纳米银颗粒,其具有良好的抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度均大于1 mm。     

聚吡咯/涤纶导电复合织物的制备及性能

以涤纶织物为基底材料,FeCl3为氧化剂,通过原位聚合吸附法制备聚吡咯/涤纶导电复合织物。探讨了氧化剂浓度、吡咯单体浓度、掺杂剂用量、反应温度和反应时间等各因素对织物导电性的影响,并通过SEM观察导电聚合物织物的表面微观形貌。结果表明,通过控制反应条件,可以制备性能良好的导电高聚物织物。     

Determinants of electrical resistance change of in situ PPy-polymerized stretch plain woven fabric under uniaxial tensile strain

Although the conductive stretchable woven fabric has been widely used as the sensitive material of strain sensors monitoring human motion, it is lack of a deep understanding of the determinants of its electrical resistance change under uniaxial tensile strain. This study chose two kinds of typical stretchable plain woven fabric, i.e. cotton/spandex core-spun yarn fabric and polyester/spandex filament yarn fabric, and they were coated by in situ polymerization of polypyrrole. Their electromechanical responses under certain uniaxial tensile loadings were measured and compared. Meanwhile, by a multi-architecture analysis, i.e. the intrinsic resistance of yarns, the contact resistance of interlacing yarns and the contact resistance of adjacent yarns in parallel, several hypotheses were proposed and tested to determine the determinants of electrical resistance change under tensile strains. The results showed that the resistance change in woven fabric with in situ polymerization of polypyrrole mainly depends on the contact resistance of the adjacent conductive yarns in tensile direction, and the electromechanical responses of the cotton/spandex core spun yarn are significantly different from those of the polyester/spandex filament yarn. It was concluded that the conductive yarn density and fabric structure are critical parameters of woven fabric as resistive strain sensor.     

聚苯胺/锦纶/氨纶复合导电织物的制备工艺

为制备导电性能良好的导电织物,开发出柔软性智能纺织品,详细介绍制备导电织物的原料、设备、方法及织物导电性能测试方法.以锦纶/氨纶经平绒针织物为基体材料,聚苯胺为导电材料,采用现场吸附聚合沉积法制备导电性良好的聚苯胺复合导电织物.通过单因素试验分析法研究盐酸浓度、过硫酸铵浓度、反应时间、反应温度等工艺条件对导电织物聚苯胺...     

聚吡咯涤纶导电织物的制备及其表征

本文主要讨论了碱减量处理前后涤纶织物经原位聚合法制备聚吡咯导电织物的制备条件及性能研究。采用扫描电镜、红外光谱、X射线光谱等测试手段分析了制得复合织物的表面形貌、组织结构和元素原子数分数,确定聚吡咯的存在,并分析了碱减量处理、掺杂剂以及氧化剂等因素对织物导电性能的影响。结果表明,通过对织物进行碱处理以及控制反应中掺杂剂、氧化剂的浓度等条件,可以制备具有良好导电性能的聚吡咯导电涤纶织物,并且导电织物的耐洗稳定性良好。     

高导电性铜/聚吡咯涂层羊毛织物的制备与表征

为研究等离子体处理时间对铜/聚吡咯/羊毛复合织物的导电性能,拓展羊毛织物在柔性传感器领域的应用,利用等离子体气相沉积技术对羊毛进行去鳞片化处理,依次对羊毛织物预处理300、600、900、1200 s,然后在羊毛织物表面原位聚合构建聚吡咯膜层,并用磁控溅射沉积铜薄膜增强纤维表面的导电网络;借助扫描电子显微镜、傅里叶红外...